Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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Name: ____________________   Datum: ____________

1.Leicht
++6 µC++2 µCr = ?

Punktladungen von +6 µC und +2 µC üben eine Kraft von 8 N aufeinander aus. Wie weit r sind sie voneinander entfernt? Gib das Ergebnis in cm an. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +6 µCq2 = +2 µCF = 8 N
r = cm
2.Leicht
++100 nCPr = 5 cm

Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E im Abstand 5 cm von einer Punktladung von +100 nC. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q = +100 nCr = 5 cm
E = N/C
3.Mittel
++8 µC−−6 µCr = 30 cm

Zwei gleiche kleine Metallkugeln tragen Ladungen von +8 µC und −6 µC. Sie werden zusammengebracht und dann wieder in 30 cm Abstand gebracht. Bestimme den Betrag der Kraft F zwischen ihnen jetzt. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +8 µCq2 = −6 µCr = 30 cm
F = N
4.Mittel
++8 µC++10 µCP30 cm

Eine Ladung von +8 µC und eine Ladung von +10 µC sind 30 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 7,5 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +8 µCq2 = +10 µCr1 = 7,5 cmr2 = 22,5 cm
E = N/C
5.Schwer
+ + + + + +− − − − − −e⁻3 × 10⁷ m/s8 cmE = 1400 N/C

Ein Elektron tritt mit 3 × 10⁷ m/s parallel zu zwei parallelen Platten in das homogene Feld zwischen ihnen ein. Die Platten sind 8 cm lang, und das Feld zwischen ihnen beträgt 1400 N/C. Elektronenladung 1,602 × 10⁻¹⁹ C, Masse 9,109 × 10⁻³¹ kg; vernachlässige die Schwerkraft. Wie weit y wird es seitlich abgelenkt, wenn es die Platten verlässt? Gib das Ergebnis in mm an.

v₀ = 3 × 10⁷ m/sL = 8 cmE = 1400 N/Ce = 1,602 × 10⁻¹⁹ Cme = 9,109 × 10⁻³¹ kg
y = mm
6.Schwer
+−P2 × 3 cm6 cm+3 µC−3 µC

Ladungen von +3 µC und −3 µC sind 6 cm voneinander entfernt. Punkt P liegt 6 cm vom Mittelpunkt zwischen ihnen entfernt auf der Mittelsenkrechten. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +3 µCq2 = −3 µCd = 6 cmh = 6 cm
E = N/C

Lösungsschlüssel

  1. 1. r = 11,61 cm
  2. 2. E = 359600 N/C
  3. 3. F = 0,09989 N
  4. 4. E = 1,101 × 10⁷ N/C
  5. 5. y = 0,8754 mm
  6. 6. E = 5,361 × 10⁶ N/C

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